靜電放電會嚴重影響患者在臨床應用領域的差異,甚至破壞醫療機械。因此,靜電放電的抗干擾(ESD)檢測屬于電磁兼容性標準中的抗干擾檢測報告。在具體的電磁兼容性試驗中,靜電放電實驗的一次通過率很低,大部分產品都需要整改。本文簡要介紹了靜電干擾.以眼科設備驗光儀為例,闡述了靜電的原因及危害,并制定了合理的整改措施。
1.靜電干擾概述
隨著科學技術的飛速發展,電子產品已廣泛應用于各行各業,導致周圍電磁環境復雜,必須考慮靜電放電產生的磁場效應。靜電放電實驗是用來模擬電子設備日常使用中可能出現的放電現象。在這種情況下,瞬時放電電流會產生短而高強度的磁場,導致計算機等電子產品的應用.智能終端.診療電子設備導致誤操作,甚至立即導致設備電路通過破壞。集成電路在電子工業的高效發展過程中得到了廣泛的應用。其典型特點是電子元件中線變小,抗壓水平降低,布線面積降低。然而,這種高度集成的設計顯著降低了電子設備抵抗靜電干擾的能力。靜電干擾引起的放電電流與磁場直接關系到高密度元件的使用壽命。為了解決這些問題,集成電路采用了各種高絕緣材料,但絕緣產品的特點導致日常組裝.靜電[1]在調整和使用時更容易產生。對醫療器械設備進行登記檢查時,需要通過相關要求進行檢查。靜電放電實驗是檢驗電子設備特性變化的關鍵環節。
靜電放電標準在破壞醫療機械電子元件方面具有以下特點:秘密,除靜電放電標準外,不易被人體直接感知。累積性,當電子元件受到靜電干擾時,特性可能保持一致,如果設備在使用過程中多次受到靜電放電的影響,累積效應會對系統造成重大隱患,提高敏感性。偶然性,使用診斷和治療電氣設備.調整.使用時可能會受到靜電干擾,產生靜電的路徑多種多樣。靜電釋放一般是瞬間造成的,不能立即維持。靜電放電可能對電氣設備的診斷和治療造成的危害:電磁干擾,導致機械故障和錯誤的操作,降低診斷和治療的準確性,加速部件的老化,降低設備的可靠性和使用壽命;通過集成電路和精密電子元件,改善診斷和治療設備的安全風險。
2.靜電放電的原因
靜電放電在生活中很常見,在干燥和狂躁的環境中很容易產生。靜電需要由各種原因引起。電荷的累積使物體之間出現電位差。在觸摸或接近過程中,會產生電荷瞬移,導致靜電放電[2]。摩擦和插入:材料由原子組成,分子的基本結構是質子.中子和電子。通常,正質子和負電子的數量是相同的。正負電平衡,物體不帶電。然而,自然條件的變化會使分子的正負電不平衡。上述摩擦本質上是一個連續接觸和分離的過程。感應插件:靜電放電標準不是由摩擦引起的,而是由感應靜電放電引起的。帶電體的電場會導致靠近物體的電荷分離。只要物體被插入,電場就會在周圍引起,當它靠近物體的瞬間。
3.靜電放電對主動醫療器械的影響
電荷運動會影響主動醫療設備的電子元件,甚至導致主動醫療設備的靜電故障。當發生靜電放電時,靜電釋放會導致大量電荷瞬態,導致高壓電流瞬間越過電子元件,破壞絕緣層,立即損壞電子元件的內部電路。根據對主動醫療器械的嚴重危害,有兩種情況:①永久性損壞,根據立即放電,設備中的電子產品損壞,如瞬時壓力引起的靜電放電,表明電源開關通過;②磁場的變化是由于立即放電或間接放電造成的,導致設備誤動作,檢測結果不能滿足基本特性。
在臨床環境中,有源醫療器械已經精密化.一體化.電子信息化.隨著芯片的發展,靜電放電的形成會對主動醫療器械的正常啟動造成嚴重威脅,甚至破壞靜電損傷。這在臨床上是不可接受的,會影響患者的診斷和治療,甚至威脅到醫護人員和患者的人身安全。主動醫療器械應采取相應對策,避免因靜電消除而造成不可預測的破壞,這需要兩種類型.根據電磁兼容靜電抗擾性,對三類有源醫療器械進行檢驗。
4.電氣設備靜電放電試驗整改實例
以某型驗光儀在靜電放電實驗中遇到的困難及相關解決方案為例,詳盡如下:
問題描述:根據醫療器械行業標準,某類眼科設備驗光儀YY0505-2012以及國標GB-T17626.2-2012標準的相關規定和試驗方法進行靜電放電材料試驗。在實驗過程中,驗光儀進行觸摸放電±6kV.水平藕合板±6kV.氣體放電±8kV試驗不符合規定,危害性特征,延誤診斷。具體表現為相機斷開。.鼠標故障及顯示屏狀態,不能正常工作,必須重新啟動才能恢復工作狀態。
相機斷開的主要原因是:根據實驗現象,首先要分析相機斷開。相機是靜電敏感部分。當結構接觸放電時,±6kV容易斷開,從整體結構分析,相機USB線路與內部主機接口連接。重新插入后,相機可以重新插上電源進行維修,仔細觀察USB發現線路途徑,USB線路部分接觸構造金屬框架,金屬框架接地。觸摸放電時,根據觸摸部分串擾施工現場USB在線內,敏感相機斷開。
整改措施1:更改釋放電阻值,選擇電阻值較大的電阻。
雷電屏的主要原因:氣體放電系統顯示屏±8kV,當顯示器產生時,靜電電荷根據間隙與內部電路連接,危害表明異常。原因是靜電電荷不能根據地線立即成功導出,影響工作特點。
整改措施2:擴大顯示接地面積,提高顯示接地效果,成功引導靜電電荷。
結果清楚:上述整改后,驗光儀重新進行靜電放電檢查,其中接觸放電±6kV.水平藕合板±6kV.氣體放電±8kV在實驗過程中,設備不再斷開相機.鼠標故障,顯示屏花屏情況,無其他不良試驗情況,整改規范,也證明整改方案合理有效,加工過程可實現連續生產。
整改措施3:相機通道USB在線磁環阻塞干擾信號損壞相機,此外,在線磁環阻塞干擾信號損壞相機USB盡量減少接地金屬框架。
鼠標故障的主要原因:設備級蓮藕板±6kV間接放電,鼠標容易斷開,鼠標接口插入外部后無法修復,內部主機斷開USB轉接板連接,再次插上電源即可修復,可以推斷出靜電耦合USB適配器板導致適配器板卡住。根據對適配器板電路圖的解讀,發現構造地板與地板之間的電阻太小,容易從金屬底殼串聯到適配器板,導致總電壓極高,危及適配器板的特性。
簡而言之,自電磁兼容性規范實施以來,主動醫療器械電磁兼容性靜電放電試驗的基本率非常低。提高靜電放電的綜合抗干擾特性是理論與實踐相結合,運用理論解決問題的過程。本文闡述了靜電放電.對醫療機械的影響.討論了電磁兼容靜電放電試驗標準和靜電整改對策的規定。在介紹靜電放電實驗的前提下,在商品研發階段引入了電磁兼容技術規范,并進行了規劃.在生產醫療器械時,要了解靜電放電的影響,防止電磁兼容的風險。